[发明专利]一种主节点的选举方法及节点

说明书

技术领域

本发明涉及集群(Cluster)系统领域，尤其涉及一种主节点的选举方法及节点。

背景技术

网络技术的快速发展，促进了集群系统的发展和广泛应用。一个集群由全部互相连接的服务器组成，这些服务器被作为一个统一的计算资源，对外表现为单一的系统，并以单一系统的模式加以管理。随着集群结构的逐步成熟，集群目前在金融、电信和政府网络等领域已成为一个热门技术，它可以保证系统的高可用性、可扩充性和抗灾难性。

对于一个理想的集群，用户无需关注集群系统的组成节点，一个集群就是一个系统，而不是若干独立的计算节点，集群管理员可以根据需要增加或者删除集群系统的节点。集群系统具有如下优点：高扩展性、高可用性、高性能和高性价比。根据集群系统的不同特征，可以将集群系统分为三类：高可用集群、负载均衡集群与高性能计算集群。

高可用集群又叫HA集群，是集群的一种，是基于为终端用户提供持续性的服务而产生的，用于对外提供高度可靠的服务，在这类集群系统里，所有节点采用Master(主)/Slave(从)或者Multi-Active(多激活)方式对外提供同样的服务，考虑到一致性的问题，Multi-Active方式处理起来非常复杂，往往导致处理效率的降低，因此较多采用Master/Slave方式，由Master接受请求进行统一分配，Master/Slave与Multi-Active的主要区别是存在一个特殊节点，功能角色与其他节点不同。Master的选择往往是动态的，避免单点故障(SPOF，Single Point of Failure)的发生。Master的选择是一个典型的Leader(主节点)选举过程，在高可用集群里的应用非常普遍。

一个合格的Leader选举方法需要解决以下几个问题：避免出现多个Leader(＞1)；处理网络分裂；避免选举过程节点崩溃；容忍低速网络等。

目前传统的Leader选举方法包括以下几种：

(1)为集群系统中的每个节点分别配置编号，选择编号最大或最小的节点作为主节点；

(2)集群系统中的节点随机生成编号，选择编号最大的节点作为主节点；

(3)集群系统中的节点均使用相同的主键写数据库，成功写入数据库的节点作为主节点。

上述传统的Leader选举方法可以实现固定节点数目的集群系统的Master选举，但是无法满足集群动态性的要求，在集群系统中的节点数量动态变化时，无法实现主节点的选择。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种主节点的选举方法及节点，能够在节点数量动态变化的集群系统中，实现主节点的选举。

为解决上述技术问题，本发明的一种主节点的选举方法，包括：

集群中的各节点向集群中除自身外的节点请求发起提案，判断允许自身发起提案的节点的数量是否达到允许发起提案的最小要求值，如果达到，则向集群中除自身外的节点广播提案，并判断接受提案的节点的数量是否达到提案被接受的最小要求值，如果达到，则确定提案的节点为主节点，向集群中除自身外的节点广播被接受的提案。

进一步地，判断允许自身发起提案的节点的数量是否达到允许发起提案的最小要求值，包括：

在向集群中除自身外的节点请求发起提案后，接收响应消息，根据响应消息中携带的提案响应信息判断发送响应消息的节点是否允许发起提案，如果允许，则对允许发起提案的节点的数量进行累计，并根据集群的总节点数量判断允许发起提案的节点的数量是否达到允许发起提案的最小要求值。

进一步地，判断接受提案的节点的数量是否达到提案被接受的最小要求值，包括：

在向集群中除自身外的节点广播提案后，接收响应消息，根据响应消息中是否携带接受信息判断发送响应消息的节点是否接受提案，如果接受，则对接受提案的节点的数量进行累计，并根据集群的总节点数量判断接受提案的节点的数量是否达到提案被接受的最小要求值。

进一步地，所述允许发起提案的最小要求值和提案被接受的最小要求值是总节点数量加1的二分之一的向上取整值。

进一步地，所述集群的总节点数量由集群中的各节点保存，集群中的各节点监控集群中节点的加入和离开，在有节点加入时，在总节点数量中加上增加的节点的数量，在有节点离开时，在总节点数量上减去离开的节点的数量。

进一步地，一种主节点的选举方法，包括：